Formulación de un modelo dinámico de simulación ecológica del Humedal de Jaboque – Bogotá D.C., con fines de restauración y conservación

Abstract

Se presentan los resultados de la investigación para la formulación de un modelo dinámico de simulación ecológica del humedal Jaboque – Bogotá D.C., Colombia, con fines de restauración y conservación. El modelo tiene por objetivo explicar y predecir el comportamiento de variables fisicoquímicas y biológicas que aportan al conocimiento del estado trófico del humedal. Se incluyen los siguientes modelos: hidrológico, fósforo total, sólidos suspendidos totales, producción primaria fitoplántonica y producción de biomasa de macrófitas. Para cada modelo se incluyen los flujos de entrada y salida por sección del humedal. La modelación dinámica se basó en ecuaciones diferenciales; se utilizó el método Euler de integración que se desarrolló utilizando el programa computacional Stella 9.1®. Los datos de campo hidrológicos y fisicoquímicos del agua fueron tomados por investigadores de la Universidad Nacional de Colombia - la Empresa de Acueducto y Alcantarillado de Bogotá, EAAB, y del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales, IDEAM. El modelo representa la relación existente entre el hidroperiodo, el tiempo hidráulico de retención del agua con la dinámica del fósforo total, los sólidos suspendidos totales, la producción primaria fitoplántonica y presenta una aproximación a la producción de biomasa de macrófitas. Los resultados de la modelación mostraron que el hidroperiodo y el tiempo hidráulico de retención del agua son variables físicas que afectan el comportamiento del fósforo total, los sólidos suspendidos, la producción fitoplántonica y que podría estar influyendo en el comportamiento de la producción de biomasa por macrófitas en el humedal Jaboque. La modelación también mostro que el tercio bajo del humedal se encuentra en condiciones mesotróficas y que aún tiene capacidad para seguir desempeñando una condición purificadora en el sistema; a diferencia de los dos primeros tercios que se encuentran en condiciones de eutrofia. Los análisis de sensibilidad y las pruebas estadísticas realizadas a los modelos revelaron que son estables, que tienen buena capacidad predictiva y muestran independencia entre las variables de control y las predictivas. En concordancia con los resultados de la modelación se hacen recomendaciones para la restauración y conservación del humedal y se formulan pautas para desarrollar programas de investigación basados en modelación dinámica. / Abstract. We present the results of research for the development of a ecological dynamic simulation model of the wetland Jaboque - Bogota, Colombia for the purpose of restoration and conservation. The model aims to explain and predict the behavior of physical chemical and biological variables that contribute to the knowledge of the trophic state of the wetland. The model includes the following models: hydrological, total phosphorus, total suspended solids, primary production and biomass production. For each model includes inflows and output component. The dynamic modeling was based on differential equations; we used the Euler integration method was developed using the computer program Stella ® 9.1. Hydrological and physicochemical data field water was taken by researchers at the National University of Colombia - the Water and Sewerage Company of Bogotá, EAAB, and the Institute of Hydrology, Meteorology and Environmental Studies, IDEAM. The model represents the relationship between hydroperiod, hydraulic retention time of water with the dynamics of total phosphorus, suspended total solids, fitoplántonic primary production and presents an approach to the production of biomass of macrophytes. The modeling results show that hydroperiod and hydraulic retention time of water are physical variables that affect the behavior of total phosphorus, suspended solids, production fitoplántonica and could be influencing the behavior of the macrophyte biomass production in Jaboque wetland. The modeling also showed that the lower third of wetland is in mesotrophic conditions and still has the capacity to continue to play a purifying condition on the system. Unlike the first two thirds that comedones are well nourished. Sensitivity analyzes and statistical tests revealed that the models are stable, which have shown good predictive ability and independence between the variables and predictive control. Consistent with the modeling results recommendations are made for the restoration and conservation of wetland and makes some guidelines to develop research programs based on dynamic modeling.